Usměrňovače THYROTRONIC. pro staniční bateriové systémy Typová řada THYROTRONIC

Transkript

1 W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s E x c e l l e n t T e c h n o l o g y, E f f i c i e n c y a n d Q u a l i t y Udržovací nabíjení Nabíjení / Vyrovnávací nab. Test baterie Porucha sítě Porucha přístroje DC napětí vysoké Napětí baterie nízké Test baterie negativní Porucha okruhu baterie Zemní spojení plus Zemní spojení minus 2 V 0 A LED Test / Reset Usměrňovače pro staniční bateriové systémy Typová řada

2 2 B E N N I N G W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s usměrňovače pro staniční záložní systémy Všeobecné Zajištění elektrických spotřebičů při výpadku sítě se nejčastěji provádí stejnosměrnými zdroji, zálohovanými bateriemi, které zabezpečují nepřetržité napájení spotřebičů elektrickou energií i v případě výpadku sítě. Obr. 1: Thyrotronic Stejnosměrné zdroje, zálohované bateriemi, se v průběhu několika desetiletí osvědčily jako spolehlivé a hospodárné záložní systémy napájení. Spolehlivost takového systému určuje jak kvalita použité baterie, tak i provozní spolehlivost usměrňovače. Příklady použití záložních proudových systémů: Elektrárny Rozvodny Železniční záložní systémy Petrochemické provozy Letiště Nemocnice Osvědčená typová řada usměrňovačů BENNING (Obr.1) byla vyvinuta speciálně pro proudové systémy, zálohované bateriemi, a kromě léty provozu ověřené provozní spolehlivosti obsahuje ve své nejnovější modifikaci i rozsáhlý koncept monitorování a dálkového dohledu. Usměrňovače pracují s elektronicky řízenou výstupní charakteristikou (charakteristika IU podle DIN 41773) viz Obr. 3. Výstupní napětí je udržováno konstantní s tolerancí ±0,5 % v rozsahu zátěže 0 % až 100 %. Regulační systém usměrňovače vyrovnává kolísání napětí sítě v rozsahu ±10 % a kolísání frekvence ±5 %. Jako záložní baterie se nejčastěji používají uzavřené větrané nebo ventilem řízené olověné baterie; při extrémních podmínkách lze použít i baterie niklkadmiové NiCd.

3 B E N N I N G W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s Typová tabulka Usměrňovače pro široký okruh použití 3 Jmen. napětí [V] Počet článků olovo Počet článků NiCd Výstupní proud [A] Typ přístroje Napětí Vstupní Typ sítě proud skříně [V] [A] Hmotnost [kg] E 2 G / E 2 G / E 2 G / E 2 G / D 0 G / 100 D 0 G / 5 D 0 G / 1 D 0 G / 0 D 0 G / 0 D 0 G / 0 2 4,6 WGZ ,2 WGZ ,6 UC ,8 UC x 0 5,5 UC x 0 6,8 UC x 0 8,7 UC x 0 10,8 UC x 0 19,0 UC x 0,3 PSJ E 2 G / 10 E 2 G / E 2 G / E 2 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / 100 D 0 G / 5 D 0 G / 1 D 0 G / 0 D 0 G / 0 D 0 G / 0 2 4,6 WGZ ,1 WGZ 755 2,3 UC ,3 UC x 0 5,8 UC x 0 6,7 UC x 0 8,9 UC x 0 10,8 UC x 0 13,8 UC x 0 17,6 UC x 0 21,9 UC x 0 32,0 UC x 0,0 PSJ E 2 G / 10 E 2 G / E 2 G / E 2 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / 100 D 0 G / 5 D 0 G / 1 D 0 G / 0 D 0 G / 0 D 0 G / 0 2 5,1 WGZ ,3 WGZ ,5 UC ,4 UC x 0 6,8 UC x 0 8,1 UC x 0 10,8 UC x 0 13,5 UC x 0 17,1 UC x 0 21,7 UC x 0 26,5 UC x 0,5 UC x 0 53,0 PSJ E 2 G / 5 E 2 G / 10 E 2 G / 16 D 0 G / 25 D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / 100 D 0 G / 5 D 0 G / 1 D 0 G / 0 D 0 G / 0 D 0 G / 0 2 4,0 WGZ ,0 UC ,2 UC x 0 6,5 UC x 0 7,5 UC x 0 10,0 UC x 0,9 UC x 0 14,7 UC x 0,0 UC x 0,7 UC x 0 31,5 UC x 0,0 UC x 0,0 PSJ x 0 70,0 PSJ x 0 100,0 PSJ E 2 G / 5 D 0 G / 10 D 0 G / 16 D 0 G / D 0 G / 25 D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / D 0 G / 100 D 0 G / 5 D 0 G / 1 D 0 G / 0 D 0 G / 0 D 0 G / 0 2 9,4 WGZ x 0 5,1 UC x 0 8,0 UC x 0 9,8 UC x 0,4 UC x 0 15,2 UC x 0 21,0 UC x 0 25,2 UC x 0,5 UC x 0,0 UC x 0,0 UC x 0 63,0 PSJ x 0 81,0 PSJ x 0 100,0 PSJ x 0 152,0 PSJ x 0 3,0 PSJ Technické změny vyhrazeny, další typy na vyžádání

4 4 B E N N I N G W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s Typová tabulka Usměrňovače pro široký okruh použití Provoz Olověné a niklkadmiové baterie dosahují nejvyšší životnosti, pokud setrvávají v nabitém stavu v klidu. Tohoto klidového stavu baterií se dosáhne, když napájení spotřebiče přebírá usměrňovač a baterie je zatěžována pouze při výpadku napájecí sítě či v okamžicích krátkodobé velké nárazové zátěže. Tento provozní režim je nazýván pohotovostním paralelním provozem (Obr. 2). U hluboce vybitých baterií usměrňovač nejprve pracuje v I-větvi charakteristiky IU, kde nabíjecí proud baterie je dán rozdílem mezi jmenovitým proudem usměrňovače a proudem zátěže. Po dosažení předem nastavené hodnoty výstupního napětí (větev U) dojde k přechodu na nabíjení konstantním napětím (Obr. 3). Zrychlené nabíjení proběhne přepnutím nabíjecí charakteristiky udržovacího nabíjení (např. 2,23 V/čl. u olověných baterií) na charakteristiku nabíjení (např. 2,4 V/čl. u olověných baterií). Baterie je schopna přijmout po dosažení stavu plného nabití pouze udržovací proud, který činí ca 0,3 ma až 1 ma na 1 Ah kapacity baterie. Dimenzování velikosti baterie vychází z požadované doby zálohování. Doby zálohování se mohou lišit v závislosti na druhu spotřebiče a poměrech napájecí sítě. AC síť 2 / 3 x 0 V Usměrňovač Baterie Zajištěné DC napájení Spotřebič Obr.2: Pohotovostní paralelní provoz V/článek Nabíjení Udržovací nabíjení [%] % % % % 100% Výstupní proud Obr. 3: Průběh charakteristiky IU podle DIN pro olověné baterie Obvyklé doby zálohování v závislosti na druhu spotřebičů a síťových poměrech 10 minut výpočetní technika 1 3 hodiny elektrárenské provozy, rozvodny řízení procesů železniční provozy letiště nemocnice 2 8 hodin telekomunikační zařízení petrochemické provozy

5 5 B E N N I N G W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s Spolehlivý, bezpečný, výkonný Typová řada Thyrotronic Hlavní konstrukční elementy usměrňovačethyrotronic v zásadě představují tyristorový výkonový díl a mikroprocesorová řídící a kontrolní skupina. Usměrňovače se skládají z těchto hlavních konstrukčních skupin: síťový vstup se stykačem síťový transformátor s oddělenými vinutími plně řízený střídavý můstek s polovodičovými jistícími prvky (m.j. jako ochrana proti přepólování baterie) vyhlazovací tlumivka a kondenzátorová baterie ke snížení zbytkového zvlnění regulátor s digitálním nastavováním požadovaných základních hodnot digitalizovaná kontrolní jednotka obslužná a zobrazovací jednotka s grafickým LC displejem na čelních dveřích (Obr. 5) NH pojistkový odpojovač pro jištění vývodu k baterii 2-pólový NH pojistkový odpojovač pro jištění vývodu ke spotřebiči Obr. 4 Thyrotronic vnitřní pohled Obslužná a zobrazovací jednotka (Obr. 5) Obslužná a zobrazovací jednotka, umístěná na čelních dveřích usměrňovače Thyrotronic, obsahuje grafický LC displej pro textové zobrazování základních údajů a měřených veličin a kromě toho dalších 17 LCD, zobrazujících informace z řídící a dohledové skupiny. Dvě volné LED lze obsadit libovolnými externími hlídacími funkcemi. Nad displejem a tlačítky jsou umístěny 4 LED, obsazené pevně nastavenými funkcemi Udržovací nabíjení Nabíjení / Vyrovnávací nab. Test baterie Porucha sítě Porucha přístroje DC napětí vysoké Napětí baterie nízké Test baterie negativní Porucha okruhu baterie Zemní spojení plus Zemní spojení minus LED Test / Reset 2 V 0 A Naléhavá porucha (červená) Všeobecná porucha (červená) Provoz z baterie (žlutá) Provoz (zelená)

6 B E N N I N G W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s 6 rozsáhlý systém kontroly a dohledu Funkce kontrolní a dohledové skupiny Usměrňovače typové řady Thyrotronic obsahují standardně celou řadu kontrolních funkcí: Hlídání sítě V případě výpadku síťového napájení je aktivováno elektronické blokování regulátoru, rozpojen vstupní stykač a aktivována LED a poruchové relé Porucha sítě. Po obnovení síťového napájení se usměrňovač po uplynutí nastavené doby automaticky opět zapne. Kontrola zdroje Výstup usměrňovače je vybaven hlídáním podpětí s proudovou závislostí, které hlídá IU charakteristiku usměrňovače. Pokud výstupní napětí usměrňovače poklesne pod 2,1 V/článek a výstupní proud pod % jmenovité hodnoty, aktivuje se hlídání a hlásí Porucha zdroje. Je aktivována příslušná LED a relé sumární poruchy. Hlídání přepětí Pokud výstupní napětí v důsledku interní nebo externí poruchy vystoupí příliš vysoko (hodnota je nastavitelná), aktivuje se v průběhu ms impulsní blokace a výstupní napětí klesne na nulu. Toto hlídání pracuje dynamicky s automatickým nulováním. Pokud se impulsní blokace aktivuje 4 krát během sekund, odpojí se vstupní stykač a aktivuje LED DC napětí vysoko a relé sumární poruchy. Nízké napětí baterie Pokud při výpadku sítě napětí baterie vybíjením poklesne pod nastavenou hodnotu, např. 1,8 V/článek, aktivuje se LED Napětí baterie nízké vč. příslušného relé. Kontrola okruhu baterie Okruh baterie proudového zdroje se cyklicky testuje každých hodin. Pro testování se sníží na dobu 5 sekund výstupní napětí usměrňovače na hodnotu 1,9 V/čl. a tím dochází k vybíjení baterie. Současně se kontroluje napětí baterie. Pokud zůstane hodnota napětí baterie vyšší než 1,9 V/čl., je okruh baterie v pořádku. Poklesne-li pod tuto hodnotu, aktivuje se hlášení Porucha okruhu baterie včetně příslušné LED a relé sumární poruchy. Pozor! Tento test nenahrazuje hlídání okruhu baterie! Test disponibility baterie Při testu disponibility baterie dojde stejně jako u testu okruhu baterie ke snížení výstupního napětí usměrňovače a k vybíjení baterie. Baterie je ale po nastavenou dobu vybíjena až k nastavené spodní napěťové hranici. Tyto mezní hodnoty se stanovují ze závislosti na odebrané kapacitě dané baterie. Hlídání zemního spojení Hlídání zemního spojení kontroluje izolační odpor výstupu usměrňovače proti zemi. Plusová a minusová větev jsou střídavě testovány a hlídány. Při poklesu pod nastavené hodnoty izolačního odporu (nastavitelné od 100 kω až do 1 MΩ) se aktivuje hlášení prostřednictvím LED a relé sumární poruchy. I*R kompenzace Pomocí této funkce lze kompenzovat úbytek napětí na vedení mezi usměrňovačem a baterií zadáním délky a průřezu vodičů. Programovatelná nabíjecí automatika Poklesne-li napětí baterie po výpadku sítě nebo v důsledku jiných okolností natolik, že po zahájení nabíjení pracuje usměrňovač déle než sekund v proudovém omezení, přepojí se automaticky do režimu rychlého nabíjení. Po dosažení hodnoty nabíjecího napětí (napěťové omezení) a poklesu proudu na hodnotu menší než % se aktivuje časovač. Po uplynutí nastavené doby (0 6 hodin) se zařízení automaticky přepne zpět do režimu udržovacího nabíjení. nabíjecí automatika může být vypnuta, takže je možné pouze ruční přepínání na foliové klávesnici na čelním panelu. Zpětné přepnutí je taktéž možné provést ručně. Pokud toto není provedeno, přepne regulátor automaticky jako při aktivované nabíjecí automatice. Je možná blokace přepnutí do režimu rychlého nabíjení buď externím kontaktem nebo pevným můstkem. Vyrovnávací nabíjecí stupeň Tlačítkem na foliové klávesnici na čelním panelu je možné zapnout vyrovnávací nabíjení. Přitom se deaktivuje napěťové omezení a výstupní proud sníží na % (nastavitelné 10 %). Následuje vyrovnávací nabíjení nebo nabíjení při uvádění do provozu v režimu konstantního proudu (I-charakteristika) až do dosažení konečného nabíjecího napětí baterie. Zapnutím vyrovnávacího nabíjení se aktivuje časovač, který po uplynutí nastavené doby (16 až 72 hodin) přepne automaticky do režimu udržovacího nabíjení. Externím kontaktem nebo pevným můstkem na regulátoru může být aktivace vyrovnávacího nabíjení blokována. Proudové rozdělení při paralelním zapojení Interním sběrnicovým spojením usměrňovačů mezi sebou lze dosáhnout rozdělení proudu rovnoměrně s tolerancí ±10 %. Při poklesu pod tyto nastavené hodnoty dojde k aktivaci hlášení Test baterie negativní vč. příslušné LED a relé sumární poruchy. Po proběhnutí testu se usměrňovač automaticky přepne do režimu nabíjení, resp. udržovacího nabíjení.

7 B E N N I N G W o r l d C l a s s P o w e r S o l u t i o n s technická data 7 Technická data Síťový vstup Síťové napětí (VAC) 2 ±10 % jednofázové 3 x 0 ±10 % třífázové Proud sítě (A) viz typová tabulka Frekvence (Hz) ±5 % Účiník ~ 0,83 při jmenovitém napětí sítě a udržovacím nabíjení Výstup usměrňovače Výstupní napětí (VDC),,, 110, 5, 2 Výstupní proud (A) viz typová tabulka Nastavitelnost (%) 100 výstupního proudu omezení výstupního proudu (%) 0 omezení nabíjecího proudu baterie Stabilita výstupního proudu(%) ±2 Charakteristika IU podle DIN při nabíjení a udržovacím nabíjení Nabíjení (rychlé nabíjení) (V/čl) 2,4 pro Pb články 1,55 pro NiCd články Udržovací nabíjení (V/čl) 2,23 pro Pb články 1, pro NiCd články Vyrovnávací nabíjení (V/čl) 2,7 pro Pb články 1,7 pro NiCd články při redukovaném nabíjecím proudu Nastavitelnost výstupního napětí (%) ±5 Stabilita výstupního napětí (%) ±0,5 Zbytkové zvlnění (%) < 5 eff bez baterie < 2 eff bez baterie volitelně Účinnost (%) podle typu Všeobecná data Odrušení ČSN EN ČSN EN Relativní vlhkost (%) < 95 bez kondenzace Hlučnost (dba) max 65 měřeno ve vzdálenosti 1m a polovině výšky skříně Instalace (m) max m n.m. max. 00 m n.m. při redukci na 92 % In Chlazení přirozeným prouděním vzduchu Pracovní rozsah teplot ( C) 0 při 100 % In 0 při 88 % In Skladovací teplota ( C) - až +70 Krytí IP IEC529 Skříně stacionární s profilovým rámem dveře s dvoučinným klíčem Nátěr práškový lak RAL 7035 Beznapěťová hlášení Porucha sítě Napětí baterie nízké Sumární porucha Volitelná výbava Rozhraní Vyšší krytí IP Protičlánky Analogové měřící přístroje Přídavné dohledové skupiny MOD Bus Profibus přídavná reléová karta Tybulka typů skříně Typ skříně Rozměry (mm) V Š H WGZ PSJ UC/PSJ UC/PSJ PSJ PSJ PSJ volitelně IP21 V Š V WGZ - skříň s možností zavěšení na zeď PSJ - stacionární skříň UC - stacionární skříň Š H H PSJ - stacionární skříň WGZ skříň s možností zavěšení na zeď

8 BENNING ve světě ISO 01 ISO 101 SCC Energy Efficiency Natural Resources CO2 Belgie Benning Belgium Power Electronics Z. 2 Essenestraat TERNAT Tel.: +32 (0) 2/ Fax: +32 (0) 2/ info@benning.be Madˇarsko Benning Kft. Power Electronics Rákóczi út LÁBATLAN Tel.: +36 (0) 33 / Fax: +36 (0) 33 / benning@vnet.hu Srbsko Benning Power Electronics doo Srbija Kornelija Stankovića BEOGRAD Tel.: +381 (0) 11 / Fax: +381 (0) 11 / info@benning.co.rs Bělorusko IOOO BENNING ul. Belorusskaya, , BREST, REPUBLIK BELARUS Tel.: +375 (0) 1 62 / Fax: +375 (0) 1 62 / info@benning.brest.by Německo Benning Elektrotechnik und Elektronik GmbH & Co. KG Závod I: Münsterstr Závod II: Robert-Bosch-Str BOCHOLT Tel.: +49 (0) / 93-0 Fax: +49 (0) / info@benning.de Švédsko Benning Sweden AB Box 9, Hovslagarev. 3B 199 SOLLENTUNA Tel.: +46 (0) 8/ Fax: +46 (0) 8/ power@benning.se Česká republika Benning CR, s.r.o. Zahradní ul KOSMONOSY (Mladá Boleslav) Tel.: +4 / Fax: +4 / odbyt@benning.cz Nizozemsko Benning NL Power Electronics Peppelkade AK HOUTEN Tel.: +31 (0) / Fax: +31 (0) /634 info@benning.nl Švýcarsko Benning Power Electronics GmbH Industriestrasse 6 85 DIETLIKON Tel.: +41 (0) 44 / Fax: +41 (0) 44 / info@benning.ch Chorvatsko Benning Zagreb d.o.o. Trnjanska ZAGREB Tel.: +385 (0) 1/ Fax: +385 (0) 1/ info@benning.hr Čína Benning Power Electronics (Beijing) Co., Ltd. Tongzhou Industrial Development Zone 1-B BeiEr Street BEIJING Tel.: +86 (0) 10 / Fax: +86 (0) 10 / info@benning.cn Francie Benning conversion d énergie 43, avenue Winston Churchill B.P LOUVIERS CEDEX Tel.: +33 (0) / Fax: +33 (0) / info@benning.fr Itálie Benning Conversione di Energia S.r.L Via 2 Giugno 1946, 8/B 033 CASALECCHIO DI RENO (BO) Tel.: / Fax: / info@benningitalia.com Jihovýchodní Asie Benning Power Electronics Pte Ltd 85, Defu Lane 10 #05-00 SINGAPORE Tel.: +65 / Fax: +65 / sales@benning.com.sg Polsko Benning Power Electronics Sp. z o.o. Korczunkowa 05-3 GLOSKÓW Tel.: + (0) 22 / Fax: + (0) 22 / biuro@benning.biz Rakousko Benning GmbH Elektrotechnik und Elektronik Eduard-Klinger-Str ST. ANDRÄ-WÖRDERN Tel.: +43 (0) / Fax: +43 (0) / info@benning.at Rusko OOO Benning Power Electronics Schelkovskoye chausse MOSCOW Tel.: / Fax: / benning@benning.ru Slovensko Benning Slovensko, s.r.o. Kukuričná BRATISLAVA Tel.: +421 (0) 2/ Fax: +421 (0) 2/ benning@benning.sk Španělsko Benning Conversión de Energía S.A. C/Pico de Santa Catalina 2 Pol. Ind. Los Linares HUMANES, MADRID Tel.: / Fax: / benning@benning.es Turecko Benning GmbH Turkey Liaison Office 19 Mayıs Mah. Kürkçü Sokak No:16/A Kozyatağı Kadıköy / ISTANBUL Tel.: + (0) 2 16 / Fax: + (0) 2 16 / b.dinler@benning.com.tr Ukrajina Benning Power Electronics 3 Sim'yi Sosninykh str. 031 KYIV Tel.: +3 (0) 44 /1 45 Fax: +3 (0) 44 / info@benning.ua USA Benning Power Electronics, Inc. Presidential Drive RICHARDSON, TEXAS 781 Tel.: / Fax: / sales@benning.us Velká Británie Benning Power Electronics (UK) Ltd. Oakley House Hogwood Lane Finchampstead BERKSHIRE RG 4QW Tel.: +44 (0) 1 18 / Fax: +44 (0) 1 18 / info@benninguk.com CZ 08/13 paus Design & Medien, Bocholt Technické změny vyhrazeny. Vytištěno na papíru vyrobeném bez použití chloru.